سیمنٹ مارٹر کے لیے تبدیل شدہ سیلولوز ایتھر کی مکینیکل پراپرٹیز

0.45 کے واٹر سیمنٹ تناسب کے ساتھ ترمیم شدہ سیمنٹ مارٹر، 1:2.5 کے چونے اور ریت کے تناسب کے ساتھ، اور 0%، 0.2%، 0.4%، 0.6%، 0.8%، اور 1.0% کی مختلف viscosities کے ساتھ سیلولوز ایتھر تیار کیا گیا تھا۔ . سیمنٹ مارٹر کی مکینیکل خصوصیات کی پیمائش کرکے اور مائکروسکوپک مورفولوجی کا مشاہدہ کرکے، ترمیم شدہ سیمنٹ مارٹر کی کمپریسیو طاقت، لچکدار طاقت اور بانڈ کی طاقت پر HEMC کے اثر کا مطالعہ کیا گیا۔ تحقیقی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ: HEMC کے مواد میں اضافے کے ساتھ، مختلف عمروں میں تبدیل شدہ مارٹر کی کمپریشن طاقت مسلسل کم ہوتی جاتی ہے، اور کمی کی حد کم ہوتی ہے اور نرم ہوتی ہے۔ جب سیلولوز ایتھر کا ایک ہی مواد شامل کیا جاتا ہے، تو مختلف چپکنے والے سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریشن طاقت یہ ہے: HEMC20 HEMC10>HEMC5۔

کلیدی الفاظ:سیلولوز ایتھر؛ سیمنٹ مارٹر؛ کمپریشن طاقت؛ لچکدار طاقت؛ بانڈ کی طاقت

1 تعارف

اس مرحلے پر، دنیا میں مارٹر کی سالانہ طلب 200 ملین ٹن سے تجاوز کر گئی ہے، اور صنعتی طلب اب بھی بڑھ رہی ہے۔ اس وقت، روایتی سیمنٹ مارٹر میں خرابیاں ہیں جیسے کہ خون بہنا، ڈیلامینیشن، بڑا خشک ہونے والا سکڑنا، ناقص ناقابل تسخیر، کم ٹینسائل بانڈ کی مضبوطی، اور پانی کی کمی کی وجہ سے نامکمل ہائیڈریشن، جن کو حل کرنا مشکل ہے، جو نہ صرف تعمیراتی نقائص کا باعث بنتے ہیں، بلکہ اس کی وجہ بھی بنتے ہیں۔ سختی کے مظاہر جیسے مارٹر کریکنگ، پلورائزیشن، شیڈنگ اور کھوکھلا ہونا۔

تجارتی مارٹر کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والے مرکبات میں سے ایک کے طور پر، سیلولوز ایتھر میں پانی کو برقرار رکھنے، گاڑھا ہونا اور پسماندگی کا کام ہوتا ہے، اور اسے سیمنٹ مارٹر کی جسمانی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جیسے کہ کام کی اہلیت، پانی کی برقراری، بانڈنگ کی کارکردگی، اور وقت کی ترتیب۔ جیسے سیمنٹ میں نمایاں اضافہ۔ مارٹر کے ٹینسائل بانڈ کی طاقت کم ہو جائے گی، لیکن سیمنٹ مارٹر کی کمپریسیو طاقت، لچکدار طاقت اور لچکدار ماڈیولس کم ہو جائے گی۔ ژانگ یشون اور دیگر نے مارٹر کی خصوصیات پر میتھائل سیلولوز ایتھر اور ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز ایتھر کے اثر کا مطالعہ کیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ: دونوں سیلولوز ایتھر مارٹر کے پانی کی برقراری کو بہتر بنا سکتے ہیں، اور لچکدار طاقت اور کمپریسیو طاقت مختلف ڈگریوں میں کم ہوتی ہے، جبکہ فولڈنگ تناسب اور مارٹر کی بانڈنگ طاقت مختلف ڈگریوں میں بڑھ جاتی ہے، اور مارٹر کی سکڑنے کی کارکردگی بہتر کیا جائے. AJenni، R. Zurbriggen، وغیرہ نے سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ پتلی پرت کے چپکنے والے مارٹر سسٹم میں مختلف مواد کے تعامل کا مطالعہ کرنے کے لیے جدید جانچ اور تجزیہ کی تکنیکوں کا استعمال کیا، اور دیکھا کہ سیلولوز ایتھر اور Ca(OH) مارٹر کی سطح کے قریب نمودار ہوئے۔ . 2، سیمنٹ پر مبنی مواد میں سیلولوز ایتھرز کی منتقلی کی نشاندہی کرتا ہے۔

اس مقالے میں، کمپریسیو ریزسٹنس، لچکدار مزاحمت، بانڈنگ، اور SEM خوردبینی ظاہری شکل جیسے مارٹر ٹیسٹنگ کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے، مختلف عمروں میں مکینیکل خصوصیات جیسے کمپریسیو طاقت، لچکدار مزاحمت، اور بانڈ کی طاقت پر سیلولوز ایتھر سیمنٹ مارٹر کے اثر و رسوخ کا مطالعہ کیا گیا ہے۔ اور اس کی وضاحت کی گئی ہے۔ اس کے عمل کا طریقہ کار

2. خام مال اور ٹیسٹ کے طریقے

2.1 خام مال

2.1.1 سیمنٹ

ووہان ہواسین سیمنٹ کمپنی، لمیٹڈ، ماڈل P 042.5 (GB175-2007) کے ذریعہ تیار کردہ عام لاوریٹ سیمنٹ کی کثافت 3.25 گرام/سینٹی میٹر ہے۔³ اور ایک مخصوص سطح کا رقبہ 4200cm²/g

2.1.2 ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز ایتھر

دیہائیڈروکسیتھائل میتھائل سیلولوز ایتھرریاستہائے متحدہ کے ہرکولیس گروپ کے ذریعہ تیار کردہ 25 پر 2٪ محلول میں 50000MPa/s، 100000MPa/s، اور 200000MPa/s کی واسکوسیٹیز ہیں۔°C، اور مندرجہ ذیل مخففات HEMC5، HEMC10، اور HEMC20 ہیں۔

2.2 ٹیسٹ کا طریقہ

a ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریشن طاقت

Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd کی طرف سے TYE-300 کمپریسیو طاقت مشین کے ساتھ سبز جسم کے نمونوں کی کمپریسیو طاقت کا تجربہ کیا گیا۔ لوڈنگ کی شرح 0.5 kN/s ہے۔ کمپریسیو طاقت ٹیسٹ GB/T17671-1999 "سیمنٹ مارٹر طاقت ٹیسٹ طریقہ (ISO طریقہ)" کے مطابق کیا جاتا ہے.

تعریف کے مطابق، سبز جسم کی کمپریشن طاقت کا حساب لگانے کا فارمولا یہ ہے:

Rc=F/S

جہاں Rc-compressive طاقت، MPa؛

F-نمونے پر کام کرنے والا ناکامی کا بوجھ، kN؛

S-دباؤ کا علاقہ، ایم².

تعریف کے مطابق، سبز جسم کی لچکدار طاقت کا حساب لگانے کا فارمولا یہ ہے:

Rf = (3P× L)/(2b× h²) =0.234×P

فارمولے میں، Rf-لچکدار طاقت، MPa؛

P-نمونے پر کام کرنے والا ناکامی کا بوجھ، kN؛

L-سپورٹنگ سلنڈر کے مراکز کے درمیان فاصلہ، یعنی 10 سینٹی میٹر؛

b، h-ٹیسٹ باڈی کے کراس سیکشن کی چوڑائی اور اونچائی، دونوں 4 سینٹی میٹر ہیں۔

ب ترمیم شدہ سیمنٹ مارٹر کی ٹینسائل بانڈ طاقت

چپکنے والی طاقت کی پیمائش کرنے کے لیے ZQS6-2000 چپکنے والی اینٹوں سے چپکنے والی طاقت کا پتہ لگانے والا استعمال کریں، اور تناؤ کی رفتار 2 ملی میٹر/منٹ ہے۔ بانڈنگ کی طاقت کا ٹیسٹ JC/T985-2005 "سیمنٹ پر مبنی سیلف لیولنگ مارٹر برائے زمین" کے مطابق کیا گیا تھا۔

تعریف کے مطابق، سبز جسم کی بانڈ طاقت کا حساب لگانے کا فارمولا ہے:

P=F/S

فارمولے میں، پی-ٹینسائل بانڈ کی طاقت، MPa؛

F-زیادہ سے زیادہ ناکامی کا بوجھ، N؛

S-بانڈنگ ایریا، ملی میٹر².

3. نتائج اور بحث

3.1 دبانے والی طاقت

مختلف عمروں میں مختلف viscosities کے ساتھ دو قسم کے سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹروں کی کمپریشن طاقت سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ HEMC مواد میں اضافے کے ساتھ، مختلف عمروں (3d، 7d اور 28d) میں سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹروں کی کمپریشن طاقت میں کمی واقع ہوئی ہے۔ نمایاں طور پر نمایاں طور پر کم ہوا اور بتدریج مستحکم: جب HEMC کا مواد 0.4% سے کم تھا، تو خالی نمونے کے مقابلے کمپریسیو طاقت میں نمایاں کمی واقع ہوئی۔ جب HEMC کا مواد 0.4%~1.0% تھا، کمپریسیو طاقت میں کمی کا رجحان سست ہو گیا۔ جب سیلولوز ایتھر کا مواد 0.8٪ سے زیادہ ہوتا ہے، تو 7d اور 28d کی عمر کی کمپریسیو طاقت 3d عمر میں خالی نمونے سے کم ہوتی ہے، جبکہ ترمیم شدہ مارٹر 3d کی کمپریسیو طاقت تقریباً صفر ہوتی ہے، اور نمونہ ہلکے سے دبایا فوری طور پر کچل دیا، اندر پاؤڈر ہے، اور کثافت بہت کم ہے.

مختلف عمروں میں ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریسیو طاقت پر ایک ہی HEMC کا اثر بھی مختلف ہوتا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ 28d کی کمپریسیو طاقت 7d اور 3d سے زیادہ HEMC مواد میں اضافے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ HEMC کا ریٹارڈنگ اثر ہمیشہ عمر میں اضافے کے ساتھ موجود رہا ہے، اور HEMC کا ریٹارڈنگ اثر نظام میں پانی کی کمی یا ہائیڈریشن ری ایکشن کی ترقی سے متاثر نہیں ہوا ہے، جس کے نتیجے میں کمپریسیو طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔ ترمیم شدہ مارٹر اس سے بہت چھوٹا ہے بغیر مارٹر کے نمونوں کے HEMC کے ساتھ ملایا گیا ہے۔

مختلف عمروں میں سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریسیو طاقت کی تبدیلی کے منحنی خطوط سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جب سیلولوز ایتھر کی اتنی ہی مقدار کو شامل کیا جاتا ہے، تو سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریشن طاقت مختلف viscosities کے ساتھ ہوتی ہے: HEMC20 HEMC10>HEMC5۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اعلی درجے کی پولیمرائزیشن کے ساتھ HEMC کا پولیمرائزیشن کی کم ڈگری کے ساتھ HEMC کے مقابلے مارٹر کی کمپریسیو طاقت میں کمی پر زیادہ اثر پڑتا ہے، لیکن HEMC کے ساتھ ملا ہوا ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریسیو طاقت اس سے بہت کم ہے۔ HEMC کے بغیر خالی مارٹر۔

مندرجہ ذیل تین عوامل ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریسیو طاقت میں کمی کا باعث بنتے ہیں: ایک طرف، کیونکہ پانی میں گھلنشیل HEMC میکرو مالیکولر نیٹ ورک کا ڈھانچہ سیمنٹ کے ذرات، CSH جیل، کیلشیم آکسائیڈ، کیلشیم ایلومینیٹ ہائیڈریٹ اور دیگر ذرات کا احاطہ کرتا ہے اور غیر ہائیڈریٹڈ ذرات سطح پر، خاص طور پر سیمنٹ ہائیڈریشن کے ابتدائی مرحلے میں، کیلشیم ایلومینیٹ ہائیڈریٹ اور HEMC کے درمیان جذب کیلشیم ایلومینیٹ کے ہائیڈریشن رد عمل کو سست کر دیتا ہے، جس کے نتیجے میں کمپریسیو طاقت میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ مستقل مارٹر کا ریٹارڈنگ اثر واضح ہے، جو ظاہر کرتا ہے کہ جب HEMC20 کا مواد 0.8%~1% تک پہنچ جاتا ہے، تو ترمیم شدہ مارٹر کے نمونے کی 3d طاقت صفر ہوتی ہے۔ دوسری طرف، ہائیڈریٹڈ HEMC محلول میں زیادہ چپکنے والی ہوتی ہے، اور مارٹر کے اختلاط کے عمل کے دوران، اسے ہوا کے ساتھ ملا کر بڑی تعداد میں ہوا کے بلبلے بن سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں سخت مارٹر میں بڑی تعداد میں خالی جگہیں نکلتی ہیں۔ ، اور HEMC مواد میں اضافے اور اس کی پولیمرائزیشن ڈگری میں اضافے کے ساتھ نمونے کی کمپریشن طاقت مسلسل کم ہوتی جاتی ہے۔ مارٹر سسٹم صرف مارٹر کی لچک کو بڑھاتا ہے اور سخت سپورٹ کا کردار ادا نہیں کر سکتا، اس لیے دبانے والی طاقت کم ہو جاتی ہے۔

3.2 لچکدار طاقت

مختلف عمروں میں دو مختلف viscosity سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی لچکدار طاقت سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریسیو طاقت میں تبدیلی کی طرح، سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی لچکدار طاقت HEMC مواد کے اضافے کے ساتھ آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہے۔

مختلف عمروں میں سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی لچکدار طاقت کی تبدیلی کے منحنی خطوط سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جب سیلولوز ایتھر کا مواد ایک جیسا ہوتا ہے، تو HEMC20 تبدیل شدہ مارٹر کے نمونے کی لچکدار طاقت HEMC10 ترمیم شدہ مارٹر کے نمونے سے تھوڑی کم ہوتی ہے، جب کہ جب HEMC کا مواد 0.4%~0.8% ہوتا ہے، تو 28d لچکدار طاقت کی تبدیلی کے منحنی خطوط تقریباً ایک ساتھ ہوتے ہیں۔

مختلف عمروں میں سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی لچکدار طاقت کی تبدیلی کے منحنی خطوط سے، یہ بھی دیکھا جا سکتا ہے کہ ترمیم شدہ مارٹر کی لچکدار طاقت میں تبدیلی یہ ہے: HEMC5

3.3 بانڈ کی طاقت

یہ مختلف عمروں میں تین سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹروں کے بانڈ کی طاقت کے مختلف منحنی خطوط سے دیکھا جا سکتا ہے کہ ترمیم شدہ مارٹر کی بانڈ کی طاقت HEMC مواد میں اضافے کے ساتھ بڑھتی ہے اور آہستہ آہستہ مستحکم ہوتی ہے۔ عمر کی توسیع کے ساتھ، ترمیم شدہ مارٹر کے بانڈ کی طاقت نے بھی بڑھتے ہوئے رجحان کو ظاہر کیا۔

یہ تین سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کے 28 دن کے بانڈ کی طاقت میں تبدیلی کے منحنی خطوط سے دیکھا جا سکتا ہے کہ ترمیم شدہ مارٹر کی بانڈ کی طاقت HEMC مواد میں اضافے کے ساتھ بڑھتی ہے، اور بتدریج مستحکم ہوتی جاتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، سیلولوز ایتھر کے پولیمرائزیشن کی ڈگری میں اضافے کے ساتھ، ترمیم شدہ مارٹر کے بانڈ کی طاقت میں تبدیلی یہ ہے: HEMC20>HEMC10>HEMC5۔

یہ اعلی HEMC مواد کے ساتھ ترمیم شدہ مارٹر میں بڑی تعداد میں چھیدوں کے داخل ہونے کی وجہ سے ہے، جس کے نتیجے میں سخت جسم کی چھید میں اضافہ، ساخت کی کثافت میں کمی، اور بانڈ کی مضبوطی کی سست ترقی ہوتی ہے۔ ; ٹینسائل ٹیسٹ میں، فریکچر ترمیم شدہ مارٹر کے اندر واقع ہوا، ترمیم شدہ مارٹر اور سبسٹریٹ کے درمیان رابطے کی سطح پر کوئی فریکچر نہیں ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ترمیم شدہ مارٹر اور سبسٹریٹ کے درمیان بانڈ کی مضبوطی سختی سے زیادہ ہے۔ ترمیم شدہ مارٹر. تاہم، جب HEMC کی مقدار کم ہوتی ہے (0%~0.4%)، تو پانی میں گھلنشیل HEMC کے مالیکیول ہائیڈریٹڈ سیمنٹ کے ذرات کو ڈھانپ سکتے ہیں اور لپیٹ سکتے ہیں، اور سیمنٹ کے ذرات کے درمیان ایک پولیمر فلم بنا سکتے ہیں، جس کی لچک اور لچک میں اضافہ ہوتا ہے۔ ترمیم شدہ مارٹر. پلاسٹکٹی، اور ایچ ای ایم سی کے بہترین پانی کی برقراری کی وجہ سے، ترمیم شدہ مارٹر میں ہائیڈریشن ری ایکشن کے لیے کافی پانی ہے، جو سیمنٹ کی مضبوطی کی نشوونما کو یقینی بناتا ہے، اور ترمیم شدہ سیمنٹ مارٹر کی بانڈ کی طاقت لکیری طور پر بڑھ جاتی ہے۔

3.4 SEM

سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر سے پہلے اور بعد میں SEM موازنہ کی تصاویر سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ غیر ترمیم شدہ مارٹر میں کرسٹل کے دانوں کے درمیان فرق نسبتاً بڑا ہے، اور تھوڑی مقدار میں کرسٹل بنتے ہیں۔ ترمیم شدہ مارٹر میں، کرسٹل مکمل طور پر بڑھتے ہیں، سیلولوز ایتھر کے شامل ہونے سے مارٹر کی پانی برقرار رکھنے کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے، سیمنٹ مکمل طور پر ہائیڈریٹ ہوتا ہے، اور ہائیڈریشن مصنوعات واضح ہوتی ہیں۔

اس کی وجہ یہ ہے کہ سیلولوز ایتھر کا علاج ایک خاص ایتھریفیکیشن کے عمل سے کیا گیا ہے، جس میں بہترین بازی اور پانی کی برقراری ہے۔ پانی کو بتدریج ایک طویل عرصے میں چھوڑا جاتا ہے، خشک ہونے اور بخارات بننے کی وجہ سے پانی کی تھوڑی مقدار ہی کیپلیری سوراخوں سے نکلتی ہے، اور زیادہ تر پانی سیمنٹ کے ساتھ ہائیڈریٹ ہوتا ہے تاکہ ترمیم شدہ سیمنٹ مارٹر کی مضبوطی کو یقینی بنایا جا سکے۔

4 نتیجہ

a جیسا کہ HEMC کے مواد میں اضافہ ہوتا ہے، مختلف عمروں میں ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریشن طاقت مسلسل کم ہوتی جاتی ہے، اور کمی کی حد کم ہوتی جاتی ہے اور فلیٹ ہوتی ہے۔ جب سیلولوز ایتھر کا مواد 0.8% سے زیادہ ہوتا ہے، 7d اور 28d 3d-عمر والے خالی نمونے کی کمپریسو طاقت خالی نمونے سے کم ہوتی ہے، جب کہ ترمیم شدہ مارٹر کی 3d-عمر کی کمپریشن طاقت تقریباً صفر ہوتی ہے۔ ہلکے سے دبانے پر نمونہ ٹوٹ جاتا ہے، اور اندر کم کثافت کے ساتھ پاؤڈر ہوتا ہے۔

ب جب سیلولوز ایتھر کی ایک ہی مقدار کو شامل کیا جاتا ہے تو، مختلف چپکنے والی چیزوں کے ساتھ سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی کمپریسیو طاقت اس طرح تبدیل ہوتی ہے: HEMC20 HEMC10>HEMC5۔

c سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ مارٹر کی لچکدار طاقت HEMC مواد کے اضافے کے ساتھ آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہے۔ ترمیم شدہ مارٹر کی لچکدار طاقت کی تبدیلی یہ ہے: HEMC5

d ترمیم شدہ مارٹر کی بانڈنگ طاقت HEMC مواد میں اضافے کے ساتھ بڑھتی ہے، اور آہستہ آہستہ مستحکم ہوتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، سیلولوز ایتھر کے پولیمرائزیشن کی ڈگری میں اضافے کے ساتھ، ترمیم شدہ مارٹر کے بانڈ کی طاقت میں تبدیلی یہ ہے: HEMC20>HEMC10>HEMC5۔

e سیلولوز ایتھر کے سیمنٹ مارٹر میں مکس ہونے کے بعد، کرسٹل مکمل طور پر بڑھتا ہے، کرسٹل کے دانوں کے درمیان سوراخ کم ہو جاتے ہیں، اور سیمنٹ مکمل طور پر ہائیڈریٹ ہو جاتا ہے، جو سیمنٹ مارٹر کی کمپریسیو، لچکدار اور بانڈنگ مضبوطی کو یقینی بناتا ہے۔